什么是相切?核心定义与判定
在深入探讨相切定理性质有哪些之前,我们必须明确“相切”的几何定义。相切是指两个几何图形(如圆与直线、圆与圆、曲线与曲线)在接触点处具有公切线,且在该点附近仅有一个公共点(或局部范围内仅有一个公共点)的位置关系。
1. 圆与直线相切
当直线与圆有且仅有一个公共点时,称直线与圆相切。这条直线称为圆的切线,该公共点称为切点。
- 判定方法一(定义法):直线与圆只有一个公共点。
- 判定方法二(数量法):圆心到直线的距离 d 等于圆的半径 r,即 d = r。
- 判定方法三(几何法):经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线。
2. 圆与圆相切
两个圆相切分为外切和内切两种情况。设两圆半径分别为 R 和 r (R ≥ r),圆心距为 d。
- 外切:两圆在公切点处位于公切线的异侧,圆心距 d = R + r。
- 内切:两圆在公切点处位于公切线的同侧(一大包小),圆心距 d = R - r。
值得注意的是,无论是外切还是内切,切点一定在连心线上。这是解决圆与圆相切问题最重要的隐含条件之一。